Proyectos
Características biológicas para el modelaje de la sensibilidad a las sustancias químicas
Resumen
Se busca predecir la sensibilidad de los organismos a las sustancias químicas mediante sus características biológicas como relación superficie/volumen, tipo de respiración, nicho, etc. La identificación de características biológicas que expliquen la sensibilidad a los químicos es aplicable tanto a sustancias químicas naturales en la química ecológica, como a las sustancias de síntesis que se utilizan en la industria, la minería, el control de plagas en el agro, y son preocupación de la toxicología ambiental o ecotoxicologia. Cuando una sustancia química se introduce en los principales mercados (EEUU, la Unión europea, Japón o China) se evalúa su toxicidad en cinco especies de organismos estándares que representan los diferentes niveles de la pirámide trófica. En general especies evaluadas se escogen por su facilidad de cultivo en laboratorio y no por su sensibilidad. Así, la ausencia de afectos tóxicos en estas especies, no descarta efectos en otras especies. Además, las especies estándares son, en casi su totalidad, especies de regiones templadas. Con la excepción del pez cebra, casi no hay especies tropicales. En países de gran biodiversidad como Colombia, con un gran número de especies endémicas, la posibilidad de predecir la sensibilidad a sustancias químicas adquiere una especial pertinencia. Más aun, existen más de 100.000 sustancias químicas de uso extensivo que nunca fueron evaluadas, porque se introdujeron antes de la estandarización regulación ambiental, y deben ser evaluadas en los próximos años. Evaluar estas sustancias en forma eficaz, para proteger a la totalidad de las especies, es una enorme y costosa tarea. Encontrar características permitan predecir sensibilidad, es de extrema relevancia para preservar los recursos naturales y la salud pública. La metodología propuesta es calcular unidades tóxicas (TU) como fue propuesto por Wogram y Liess en 2001, donde las TUs resultan de dividir un parámetro de toxicidad de una especie y sustancia determinada, por el mismo parámetro de esa misma sustancia en Daphnia magna. Existen bancos de datos con parámetros de toxicidad de muchas especies, el más completo, hasta el momento, es el ECOTOX de la EPA (http://cfpub.epa.gov/ecotox/). El crustáceo Daphnia magna se usa para racionalizar en las TU, porque muchas sustancias fueron evaluados en esta especie, y en general es de una gran sensibilidad. Las TUs son adimensionales y permiten evaluar la sensibilidad de una especie o de un grupo de especies, aun cuando no todas ellas hayan sido evaluadas para una misma sustancia. Agrupando las especies por características biológicas (variable independiente), pueden ser comparadas mediante sus valores de TU (variable dependiente) utilizando análisis de varianza. Esta metodología puede ser aplicada a cualquier grupo de especies, pero se propone trabajar con subclase de gusanos segmentados Oligochaeta, especialmente los acuáticos, por tres razones: 1-Viven en los sedimentos de aguas superficiales, subterráneas y zonas hiporréicas o zonas de transición entre acuífero subterráneo y los ríos superficiales. Por lo tanto permiten hacer un monitoreo total del acuífero, 2- Los Oligochaetos acuáticos están entre los organismos más resistentes a los tóxicos, pueden acumularlos en su cuerpo. Como son alimento de numerosas especies, son una vía de trasferencia de contaminantes desde los sedimentos a la columna de agua, 3- En el grupo de investigación contamos con una, especialista en Oligoquetos acuáticos: Claudia Berrio. Esta alumna de doctorado fue discípula de Patrick Martin en el Real Museo de Historia Natural Belga, y de la profesora Imelda Vélez durante su maestría en la Universidad de Antioquia. En el banco de Ecotox hay unos 2100 datos de parámetros de toxicidad de unas 15 especies de Oligochaetos acuáticos que pueden ser convertidos en TUs, para luego agrupar estas especies por sus características biológicas y compáralas en base a las TU mediante análisis de varianza.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 1: Proyectos para la introducción en la investigación, creación o innovación
Responsable